文档介绍：第一章气体的pvT关系一、理想气体状态方程pV=(m/M)RT=nRT()或pVm=p(V/n)=RT()式中p、V、T及n的单位分别为Pa、m3、K及mol。Vm=V/n称为气体的摩尔体积,其单位为m3·mol。R=·mol-1·K-1称为摩尔气体常数。此式适用于理想,近似于地适用于低压下的真实气体。二、()pV=nRT=(?BBn)RTpV=mRT/Mmix()式中Mmix为混合物的摩尔质量,其可表示为Mmixdef?BByMB()Mmix=m/n=?BBm/?BBn()式中MB为混合物中某一种组分B的摩尔质量。以上两式既适用于各种混合气体,也适用于液态或固态等均匀相混合系统平均摩尔质量的计算。=nBRT/V=yBp()P=?BBp()理想气体混合物中某一种组分B的分压等于该组分单独存在于混合气体的温度T及总体积V的条件下所具有的压力。而混合气体的总压即等于各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件下产生压力的总和。以上两式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。*=nBRT/p=yBV()V=∑VB*()VB*表示理想气体混合物中物质B的分体积,等于纯气体B在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。理想气体混合物的体积具有加和性,在相同温度、压力下,混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。以上两式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。三、临界参数每种液体都存在有一个特殊的温度,在该温度以上,无论加多大压力,都不可能使气体液化,我们把这个温度称为临界温度,以Tc或tc表示。我们将临界温度Tc时的饱和蒸气压称为临界压力,以pc表示。在临界温度和临界压力下,物质的摩尔体积称为临界摩尔体积,以Vm,c表示。临界温度、临界压力下的状态称为临界状态。四、(p+a/Vm2)(Vm-b)=RT()或(p+an2/V2)(V-nb)=nRT()上述两式中的a和b可视为仅与气体种类有关而与温度无关的常数,称为范德华常数。a的单位为Pa·m6·mol,b的单位是m3mol.-1。该方程适用于几个兆帕气压范围内实际气体p、V、T的计算。(p,T)=1+Bp+Cp+Dp+…()或Z(Vm,,T)=1+B/Vm+C/Vm2+D/Vm3+…()上述两式中的Z均为实际气体的压缩因子。比例常数B’,C’,D’…的单位分别为Pa-1,Pa-2,Pa-3…;比例常数B,C,D…的单位分别为摩尔体积单位[Vm]的一次方,二次方,三次方…。它们依次称为第二,第三,第四……维里系数。这两种大小不等,单位不同的维里系数不仅与气体种类有关,而且还是温度的函数。该方程所能适用的最高压力一般只有一两个MPa,仍不能适用于高压范围。五、/(nRT)=pVm/(RT)()压缩因子Z是个量纲为1的纯数,理想气体的压缩因子恒为1。一定量实际气体的压缩因子不仅与气体的T,P有关,而且还与气体的性质有关。在任意温度下的任意实际气体,当压力趋于零时,压缩因子皆趋于1。此式适用于纯实际气体或实际气体混合系统在任意T,p下压缩因子的计算。=p/pc()Vr=Vm/Vm,c()T=T/Tc()pr、Vr、Tc分别称为对比压力、对比体积和对比温度,又统称为气体的对比参数,三个量的量纲均为1。各种不同的气体,只要有两个对比参数相同,则第三个对比参数必定(大致)相同,这就是对应状态原理。第二章热力学第一定律一、,是指状态所持有的、描述系统状态的宏观物理量,也称为状态性质或状态变量。系统有确定的状态,状态函数就有定值;系统始、终态确定后,状态函数的改变为定值;系统恢复原来状态,状态函数亦恢复到原值。,无论系统与环境是否完全隔离,系统各个相的宏观性质均不随时间发生变化,则称系统处于热力学平衡态。热力学平衡须同时满足平衡(△T=0)、力平衡(△p=0)、相平衡(△μ=0)和化学平衡(△G=0)4个条件。二、热力学第一定律的数学表达式1.△U=Q+W或dU=ΔQ+δW=δQ-pambdV+δW`规定系统吸热为正,放热为负。系统得功为正,对环境做功为负。式中pamb为环境的压力,W`为非体积功。上式适用于封闭系统的一切过程。。其定义式为:δW=-pambdV(1)气体向真空膨胀时体积功所的计算W=0(2)恒外压过程体积